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締切り済みの質問

気化したガソリンの爆発について。

小説の構想です。カテゴリはこちらのほうが良いと思いました。
気化したガソリンの爆発についてなんですが、ダメ出しをしてもらいたいです。

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夏の暑い日の夜、家のガラス窓の前で、ポリタンク1つ分のガソリンをぶちまけてしまいました。
その場所で、火の付かないチャッカマン(ガスが無いだけで、火打石は生きてるやつ。又は同じ条件下のライター等)を、
火を付けるようにカチッとならしたら、
気化したガソリンに引火して、爆発、チャッカマンを鳴らしたその男の子が爆風で吹き飛ばされ、
一方では爆風でガラスが割れ、ばらばらになった破片が吹き飛んでしまう。

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気化はするとは思いますが、ガソリンの爆発力がどのくれくらいあるのかが分かりません。
物理的な意味で、どこか無理がありそうなところがありましたら、言ってもらいたいです。
こうしたらいいのではないか。という意見ももらえると嬉しいです。
無理なところがないようでしたら、大丈夫です、と一言もらえても嬉しいです。

また、季節を夏にするというところが、ストーリー的に少し無理な状況にありますので、できれば秋がいいのですが、
季節を、秋の寒くなって来た日の夜、という設定になってもこれは通用しそうですか?

投稿日時 - 2009-06-06 21:36:04

QNo.5022492

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回答(4)

ANo.4

燃焼範囲と爆発範囲は同じ意味で使われています。
従って爆発範囲の外側に燃焼範囲があるのではありません。

ガソリンの燃焼範囲が空気中で1.4%~7.6%であるということはこの濃度範囲の外側では燃えないということです。
1.4%以下であれば燃料不足です。7.6%以上であれば酸素不足です。
この割合は完全燃焼の時の割合を含んで両側にある幅を考えたものになっています。
ガソリンの成分の1つであるオクタンC8H18で考えると完全燃焼の比率は1.58%です。
メタンでは5.3%~14.0%となっていますが完全燃焼の比率は9.1%です。
分子が大きくなると完全燃焼でなくても火炎が伝播することが出来るよう仕組みが増えますから上に範囲が広がります。
(ここで「燃える」といっているのは火炎がマクロなスケールで伝播するということです。燃焼範囲の下限以下であれば仮に火種の部分で反応が起こってもそれが隣に伝わっていかないのです。狭い範囲での立ち消えになります。)

ガソリンの引火点はー43℃(以下)です。
これはー43℃を超えるとガソリンの蒸気圧の値が燃焼範囲の下限の値に相当するものになるになるという事です。そこから温度が高くなると蒸気圧はどんどん高くなっていきます。そのうちに上限の値を超えてしまいます。液面から蒸発が起こっていて空気中に拡散している時であれば液面のすぐ近くでは7.6%以上、少し離れて7.6%、さらに離れて1.4%になります。火種の位置が液面に近すぎても遠すぎてもガソリンは燃えないのです。
常温ではこういう状態です。
これはフィラメント式のガス点火器を使うと確めることが出来ます。放電式の点火器でも出来ます。マッチやライターだと下限の方だけしか分かりません。

>爆発するのは密閉状態のときです
と#3に書かれています。

容器に中にガソリンを入れてふたをして点火しても爆発するとは限りません。容器の中に液体のガソリンが残っていれば燃えもしません。常温での飽和蒸気圧が燃焼限界の上限の値に相当する圧力よりも高いからです。液体のない状態で蒸気の濃度が燃焼範囲にあれば燃えるでしょう。その中のある範囲で爆発が起こります。
ここで爆発といっているのは正式には「爆轟」という現象です。理化学辞典では爆発を爆燃と爆轟の2つに分けています。爆轟は火炎面が超音速で広がります。衝撃波を伴います。従って普通の燃焼は爆燃に含まれます。
爆轟の起こる濃度は容器の形に関係します。
化学便覧にオクタンの爆轟条件が書かれています。
直径1.3cm、長さ1.5mの管でやった場合、1.45%~2.85%だそうです。

うえに書いたことはビーカーにガソリンを入れて実際に経験しています。のりの缶にプラスティックスのふたをして中の蒸気に点火してフタを吹き飛ばすというのもやりました。
初めのうちはガソリンでやっていましたが後のほうではエタノールでやっていました。
フィルムケースでやっているのも見ました。アルコールを含ませた脱脂綿で内面をさっとなでるというぐらいの量で爆発が起こります。

崖から落ちた自動車が爆発、炎上するというシーンがよく映画で出てきます。あれは嘘です。墜落の衝撃でガソリンタンクが破れてガソリンが漏れ出すということはありうるでしょう。でも墜落の衝撃で爆発するということはありません。火薬を使って爆発させています。

投稿日時 - 2009-06-07 22:03:49

お礼

回答を下さった皆様、ありがとうございます。快く思っています。
普通の液体のガソリンに火を付けても、爆発するわけではなかったのですね。知りませんでした。
化学的で話が少し難しかったですが、学ぶべきことが多くて、とても参考になりました。ありがとうございました。

投稿日時 - 2009-06-09 20:10:00

ANo.3

直径8メートルの円形プールにガソリンを入れて点火しても爆発はしません
ボンと大きい音がして燃え上がるだけです
そのプールの中央付近にに点火すると燃えることもありません(無酸素状態)
爆発するのは密閉状態の時です

ガソリンの引火点はマイナス23度くらいなので日本なら年中引火点以上にあります
爆発範囲は大気中の100分率が1.4~7.6です
この範囲外の状態では炎が出ない程度の燃焼をします

ですから設定された条件では爆発はせずに激しく燃焼し少年は焼死しガラスは火の熱で溶けるか割れるでしょう
燃焼開始初期の燃焼ガスの膨張で少年は倒れるかもしれませんね

投稿日時 - 2009-06-07 11:04:44

ANo.2

爆発はしないのでは無いでしょうか。爆燃で男の子が大やけどをするとは思いますが。

参考のURLに有るように、ガソリンと空気の混合物が爆発するにはそれぞれがある一定の
割合で混合していることが条件です。
ガソリンの爆発限界は大気中の百分率が1.4~7.6と言われています。
つまり、この範囲では爆発するが、ガソリンが1.4%以下でも7.6%以上でも爆発は起こりません。
低い場合は着火しませんし、高い場合は急激に燃焼する、爆燃、するだけです。
<ポリタンク1つ分のガソリンをぶちまけてしまいました。
・・・気化したガソリンに引火して、爆発、・・・男の子が爆風で吹き飛ばされ、
一方では爆風でガラスが割れ、ばらばらになった破片が吹き飛んでしまう。>ということは
まいたガソリンが偶然に限界内の濃度になることは考えにくいし、まいた周辺は濃度分布ができます。
一部に着火したらその部分で燃焼か爆燃が起きガソリンを吹き飛ばすのでは思います。

爆発による圧力波が発生するためには一種の密閉空間が必要です。火薬を硬い容器に詰める等です。
ガソリンを缶内で気化させるもその一例です。
その場合には衝撃波を伴う爆轟=爆発になるはずです。

しかし、ガソリンの爆発力がNo.1の方の言われるように凄いならば、私共の身近で年に
2,3回はそんな事故が起こってもよさそうなモノですが。

長々と書きましたが、考えて居られるような状況は「かなりコナン的状況です」、起こりません。

参考URL:http://soudan1.biglobe.ne.jp/qa3812907.html

投稿日時 - 2009-06-07 11:00:05

大昔の記憶だけど、4Lのエンジンオイル缶に入れた1Lガソリンを振って気化させ、曳光弾(トレーサー 弾の後部に火薬を仕込み、数秒間燃やして弾道を見ることが出来る弾薬)で撃ったところ、爆発させるという実験がありました。

ガソリンの量の記憶が曖昧なんですよねぇ・・・
一斗缶に入れた4Lだったか、4L缶の1Lだったか・・・
たぶん4L缶だったと思うんだけどね。

ダイナマイト1本分の爆発力だそうで。そこは覚えてるんよ・・・

ポリタンクは18Lでしょ。
それを全部気化させて火を付けたら、2階は全部吹き飛びますね。木造なら。
生き残ることは無理だと思います。
通常、爆発力は上と横に走ります。
運が良ければ、1階部分は残るかも。
でも、残骸が広範囲に散らばりますし。近所は大迷惑ですね。

ちなみに、消防法で、ポリタンクにはガソリンを入れてもらえません。
金属製の密閉できる容器でないと、ガススタでは入れてもらえないんです。
セルフであっても出来ません。店員が飛んできますよ。無人ではないので。

投稿日時 - 2009-06-06 22:10:34

お礼

回答ありがとうございます。
ガソリンはそんなに気化しやすい液体だったのですか。
パワーはある程度予想してましたが、そこまでとは。ありがとうございます。
爆発力は横にも広がるのに1階部分は残る、というところがちょっと分かりませんでした。
消防法のところは大丈夫です。一応仮想世界なのでなんでもありです。

投稿日時 - 2009-06-06 22:55:13